JP6042228B2 - 自動車用サスペンションメンバのロアアーム取付け構造 - Google Patents

Description

本発明は、自動車用サスペンションメンバのロアアーム取付け構造に関し、詳細には、前記ロアアームからの上下方向入力を、該サスペンションメンバを車体骨格部材に支持させるための取付け脚部に効率良く伝達できるようにしたロアアーム取付け構造に関する。

従来の自動車用サスペンションメンバのロアアーム取付け構造として、サスペンションメンバを、アッパメンバとロアメンバとを中空状をなすように結合すると共に、車幅方向両側部にロアアーム取付け用開口部に有するものとし、該開口部内に、ロアアームの前，後ブッシュを車両上下方向に向けて差し込んで締結すると共に、前記開口部近傍に、該サスペンションメンバを車体骨格部材に支持させる取付け脚部を溶接固定したものがある（例えば特許文献１参照）。

特開２００９−２０８６７８号公報

前記従来のサスペンションメンバは、構造が簡易で低コストという利点があるものの、前記車幅方向両側部の開口部周辺の剛性が低く、該開口部近傍に固定された前記取付け脚部の結合剛性も低いという問題が懸念される。この取付け脚部の固定においては、前記サスペンションメンバを上下に貫通させてロアメンバ側にも溶接固定するとロアメンバ側の挙動の影響を受けることが懸念されるので、アッパメンバ側のみに溶接することが好ましい。一方、ロアアームの前，後ブッシュを上下方向に向けて前記開口部近傍に締結する場合、取付け脚部をブッシュ取付け部からオフセットさせて固定せざるを得なくなる。このように構成した場合、ロアアームからの上下入力をアッパメンバが面で受けることとなり、ブッシュ取付け部から取付け脚部にかけて大きな曲げ応力が発生し、その結果操縦安定性の悪化やロードノイズの発生という問題が生じる。

本発明は、前記従来の状況に鑑みてなされたもので、ロアアームのブッシュ取付け部から取付け脚部にかけての剛性を大きく向上でき、ロアアームからの上下入力を取付け脚部に効率良く伝達でき、その結果操縦安定性の悪化，ロードノイズの発生を防止できる自動車用サスペンションメンバのロアアーム取付け構造を提供することを課題としている。

本発明は、アッパメンバとロアメンバとを中空状をなすように結合するとともに、車幅方向両側部に開口部を有するサスペンションメンバ本体の前記開口部近傍に、該サスペンションメンバ本体を車体骨格部材に支持させる取付け脚部を設け、前記開口部内にロアアームの前ブッシュ及び後ブッシュを車両上下方向に向けて挿入し、前記アッパメンバ及びロアメンバに固定する自動車用サスペンションメンバのロアアーム取付け構造において、
前記サスペンションメンバ本体の前記開口部の近傍内に、上横辺部，下横辺部及び縦辺部からなる断面略凹形状のバルク部材を、前記アッパメンバとロアメンバとを橋渡しするように配設し、
前記バルク部材の上横辺部と前記アッパメンバとで閉断面を形成し、該アッパメンバの閉断面を形成する部分に前記取付け脚部の少なくとも一部を溶接固定したことを特徴としている。

本発明によれば、サスペンションメンバの前記開口部の近傍内にバルク部材を配設し、該バルク部材によりサスペンションメンバのアッパメンバとロアメンバとを橋渡ししたので、前記開口部周辺の剛性を高めることができる。

また、前記バルク部材の上横辺部と前記アッパメンバとで閉断面を形成し、該アッパメンバの閉断面を形成する部分に前記取付け脚部の少なくとも一部を溶接固定したので、アッパ，ロアメンバを貫通して溶接固定する場合に比較してロアメンバ側の挙動の影響を受け難くなり、またロアアームのブッシュの取付け部と取付け脚部の溶接固定部とがオフセットしている場合であっても、別部品を追加することなく前記ブッシュからの上下入力を前記閉断面部分を介して効率良く前記取付け脚部に伝達できる。その結果、操縦安定性の悪化やロードノイズの発生を防止できる。

本発明の実施例１に係る自動車用サスペンションメンバのロアアーム取付け構造の斜視図である。 前記ロアアーム取付け構造におけるサスペンションメンバの平面図である。 前記ロアアーム取付け構造の断面側面図（図２のIII-III線断面図）である。 前記ロアアーム取付け構造の断面正面図（図２のIV-IV線断面図）である。 前記ロアアーム取付け構造における取付け脚部の分解斜視図である。 前記ロアアーム取付け構造における左のバルク部材の車幅方向内側から見た斜視図である。 前記バルク部材の平面図である。 前記サスペンションメンバの車体フレームへの取付け状態を模式的に示す側面図である。

以下、本発明の実施形態を添付図面に基づいて説明する。

図１ないし図８は本発明の実施例１に係るサスペンションメンバのロアアーム取付け構造を説明するための図であり、図中、前，後，左，右とは、車両前方に見た状態での前，後，左，右を意味している。

図において、１２は車体骨格部材を構成する左，右のサイドメンバであり、該サイドメンバ１２は車両前後方向に延びる本体部１２ａと、該本体部１２ａから車幅方向外側に拡開しつつ斜め上方に延び、そこから水平に前方に延びる前部１２ｂとを有する。

前記サイドメンバ１２の本体部１２ａの前端部下面から前記前部１２ｂの下方に渡るようにサスペンションメンバ１４が配置されている。このサスペンションメンバ１４は、アッパメンバ２とロアメンバ３とを中空状をなすように結合するとともに、車幅方向両側部に開口部１ｄを有するサスペンションメンバ本体１と、該開口部１ｄの前部近傍に設けられ、該サスペンションメンバ本体１を前記サイドメンバ（車体骨格部材）１２に支持させる取付け脚部９とを備えている。

前記サスペンションメンバ本体１は、前記左，右の取付け脚部９，９をボルト１２ｃで前記サイドメンバ１２の前部１２ｂに締め付け、後部をボルト１２ｄで前記サイドメンバ１２の本体部１２ａに締め付けることにより前記サイドメンバ１２に固定されている。

前記サスペンションメンバ本体１は、車両前後方向視で、車幅方向中央に位置する中央部１ａと、車幅方向左，右側部で、かつ前記中央部１ａより低所に段違い状を成すように配置された左，右のサイド部１ｂ，１ｂと、該左，右のサイド部１ｂ，１ｂと前記中央部１ａとを接続するように配設され、車幅方向中央側ほど高くなる傾斜をなす左，右の傾斜部１ｃ，１ｃとを有する。

また前記サスペンションメンバ本体１の前部には、エンジンユニット等の配置スペースを確保するための凹部１ｅが車両後方に凹むように形成されている。なお、１ｆは、前記左，右の傾斜部１ｃから中央部１ａに渡るように凹設された補強用ビードである。

前記左，右のサイド部１ｂ，１ｂには後述するロアアーム４を差し込むための前記開口部１ｄが形成されている。

前記サスペンションメンバ本体１は、板金製で、横断面略ハット形状の前記アッパメンバ２と、同じく板金製で横断面略ハット形状の前記ロアメンバ３とを中空状をなすように、かつ前記開口部１ｄが形成されるように結合したものである。

前記アッパメンバ２は、上壁部２ａ，前壁部２ｂ，後壁部２ｃ及び前，後フランジ部２ｄ，２ｅを有し、前述の横断面略ハット形状をなしている。また、前記ロアメンバ３は、下壁部３ａ，前壁部３ｂ，後壁部３ｃ及び前，後フランジ部３ｄ ，３ｅを有し、前述の横断面略ハット形状をなしている。前記ロアメンバ３の前，後のフランジ部３ｄ，３ｅと前記アッパメンバ２の前，後のフランジ部２ｄ，２ｅとがスポット溶接により結合されている。

前記サスペンションメンバ本体１の左，右側部内には板金製のバルク部材６が配設されている。このバルク部材６は、バルク前部６′とバルク後部６′′の前，後２部品を溶接結合したものであり、サスペンションメンバ本体１の前後方向長さと略同じ長さを有し、該サスペンションメンバ本体１の前記開口部１ｄの前部から前記傾斜部１ｃに渡るように少し斜めに配置されている。

前記バルク部材６の前記バルク前部６′は、前記サイド部１ｂと略同じ幅を有する上横辺部６ａ，下横辺部６ｂ及び前記サイド部１ｂと略同じ高さを有する縦辺部６ｃを有する横断面凹形状をなしており、また前記バルク後部６′′には上フランジ部６ｄが形成されている。前記上横辺部６ａ及び上フランジ部６ｄ、下横辺部６ｂ及び下縁部６ｅは、前記アッパメンバ２の上壁部２ａ，ロアメンバ３の下壁部３ａにそれぞれ溶接固定されており、このようにして前記バルク部材６は、前記アッパメンバ２の上壁部２ａとロアメンバ３の下壁部３ａとを橋渡ししており、かつ前記開口部１ｄを略塞いでいる。

前記アッパメンバ２の上壁部２ａの前記サイド部１ｂ部分の前部，後部には、前記ロアアーム４の前，後ブッシュ４ａ，４ｂの上端部を取り付けるための凹状のアッパ前ビード２ｆ，アッパ後ビード２ｇが前記開口部１ｄ内に突出するように、かつ前記開口部１ｄ側から前記傾斜部１ｃまで車幅方向に延びるように凹設されている。同様に、前記ロアメンバ３の下壁部３ａの前記アッパ前ビード２ｆ，アッパ後ビード２ｇに対向する部分には、ロアアーム４の前，後ブッシュ４ａ，４ｂの下端部を取り付けるためのロア前ビード３ｆ，ロア後ビード３ｇが前記開口部１ｄ内に突出するように、かつ前記開口部１ｄ側から前記立ち上がり傾斜部１ｃまで車幅方向に延びるように形成されている。

また前記バルク部材６のバルク前部６′の上横辺部６ａ，下横辺部６ｂには、前記アッパ前ビード２ｆ，ロア前ビード３ｆを補強するための上補強ビード６ｆ，下補強ビード６ｇが前記開口部１ｄ内に突出するように、かつアッパ前ビード２ｆ，ロア前ビード３ｆに内側から当接するように形成されている。該上補強ビード６ｆ，下補強ビード６ｇはアッパ前ビード２ｆ，ロア前ビード３ｆに溶接固定されている。

そして前記アッパ前ビード２ｆ及び上補強ビード６ｆからロア前ビード３ｆ及び下補強ビード６ｇを上下に貫通するように前ボルト孔ａが形成され、前記アッパ後ビード２ｇからロア後ビード３ｇを上下に貫通するように後ボルト孔ｂが形成されている。

ここで前記アッパメンバ２の上壁部２ａとバルク部材６の上横辺部６ａとで閉断面Ａが以下のようにして前記前ボルト孔ａから車両後方に拡がるように形成されている。即ち、前記下補強ビード６ｇは前記ロア前ビード３ｆと大略同じ形状，サイズに形成されているのに対し、前記上補強ビード６ｆは前記アッパ前ビード２ｆより車両後方に大きく拡がるように延長されている。この上補強ビード６ｆの延長部６ｆ′と前記上壁部２ａの該延長部６ｆ′に対応する部分２ｆ′により前記閉断面Ａが形成されている。

前記ロアアーム４は、二股状をなすアーム本体４ｅと、該アーム本体４ｅの基端部にその軸線を上下方向に向けて固定された前記前ブッシュ４ａ，後ブッシュ４ｂとを有する。前記前ブッシュ４ａ，後ブッシュ４ｂは、内筒４ｃと外筒４ｄとの間にゴム部材４ｆを焼付け固定したものである。

前記ロアアーム４は、前ブッシュ４ａを、これの軸線を上下に向けて前記前ボルト孔ａに一致させ、また後ブッシュ４ｂをこれの軸線を上下に向けて前記後ボルト孔ｂに一致させ、この状態で前記内筒４ｃに下方からボルト５を挿入し、ナット部材５ａを締め付けることでサスペンションメンバ本体１に支持されている。

ここで前記前側のボルト５の頭部５ｂは、前記ロアメンバ３の凹状ビード３ｆ内に位置しているため、路面側の障害物が当たり難く、障害物からの衝撃によりボルト５の頭部５ｂが損傷したり、ボルト５が緩んだりするのを防止できる。

また、前記サスペンションメンバ本体１の、前記左，右の前ブッシュ４ａの取付けボルト５の少し後方には、左，右の取付け脚部９，９が上方に突出するように形成されている。該各取付け脚部９は、車幅方向内側に位置する本体部１０と、車幅方向外側に位置する補強部１１とを溶接結合した筒状体である。該取付け脚部９の上端部は、前記サイドメンバ１２の前部１２ｂにボルト１２ｃにより締め付け固定されている。

前記本体部１０は、板金製で、前，後側壁１０ａ，１０ａと底壁１０ｂとを有する横断面略コ字形状をなしており、上方に直線状に延びる起立部１０ｃと、該起立部１０ｃの上端から車幅方向外方に屈曲して延びる支持部１０ｄとで構成されている。

また前記補強部１１は、板金製で、前記起立部１０ａと同じ幅寸法の基部１１ａと、該基部１１ａの一部を車幅方向外方に突出させ、かつ上下方向に延長させた突出部１１ｂとを有し、前記本体部１０に沿って上方に延び、その上端部は車幅方向外方に屈曲している。

前記本体部１０と補強部１１の先端部は外方に向かう開口を有し、該開口内にはカラー１３ａが配設されている。前記取付け脚部９を前記サイドメンバ１２の前部１２ｂに固定するボルト１２ｃは前記カラー１３ａ内を挿通している。なお、前記サイド部１ｂの上壁部２ａ，下壁部３ａの後端コーナ部間にはカラー１３ｂが介在されており、前記サスペンションメンバ本体１の後端部を前記サイドメンバ１２の本体部１２ａに固定するボルト１２ｄは前記カラー１３ｂ内を挿通している。

このように取付け脚部９の上端部が上下方向寸法の大きい形状となっており、しかも開口の内部にカラー１３ａが介在されているので、前記上端部を上下方向寸法の薄い板状に形成した場合に比較して、該取付け脚部９による支持剛性を大幅に向上できる。

前記補強部１１の基部１１ａ，突出部１１ｂの下端にはフランジ部１１ｃ，１１ｄが外方に折り曲げ形成されている。前記フランジ部１１ｄは、前記アッパメンバ２の上壁部２ａの前記閉断面Ａを構成する部分２ｆ′に溶接固定されている。また前記フランジ部１１ｃは前記アッパ前ビード２ｆの前記閉断面Ａとの境界部付近に溶接固定されている。

また前記本体部１０の下端部１０ｅは、前記アッパメンバ２の上壁部２ａからロアメンバ３の下壁部３ａを下方に貫通しており、前記下端部１０ｅは前記上壁部２ａ及び下壁部３ａに溶接固定され、さらに前記前，後壁部１０ａの外端部１０ａ′は前記バルク部材６の縦壁部６ｃに溶接固定されている。

本実施例によれば、サスペンションメンバ本体１の開口部１ｄの近傍内にバルク部材６を配設し、該バルク部材６の上横辺部６ａ，下横辺部６ｂを前記アッパメンバ２の上壁部２ａ，ロアメンバ３の下壁部３ａにそれぞれ溶接固定したので、サスペンションメンバ本体１の、開口部１ｄ近傍部分を上下に橋渡しでき、前記開口部１ｄ周辺の剛性を高めることができる。

また、前記バルク部材６の上横辺部６ａと前記アッパメンバ２の上壁部２ａとで閉断面Ａを形成し、前記取付け脚部９のフランジ部１１ｄを前記上壁部２ａの該閉断面Ａを形成する部分２ｆ′に溶接固定し、またフランジ部１１ｃを前記閉段面Ａとアッパ前ビード２ｆとの境界部に溶接固定したので、ロアアーム４の前ブッシュ４ａの取付け部と取付け脚部９の溶接固定部とがオフセットさせながら、前記前ブッシュ４ａからの上下入力を前記閉断面Ａ部分を介して効率良く前記取付け脚部９に伝達できる。

また取付け脚部９の補強部１１のフランジ部１１ｃ，１１ｄを前記アッパメンバ２の上壁部２ａの閉断面Ａ形成部分に溶接固定し、本体部１０を、上壁部２ａ，下壁部３ａを貫通させて該上，下壁部２ａ，３ａに溶接固定し、さらにバルク部材６の縦辺部６ｃに溶接固定したので、取付け脚９部の支持剛性を向上でき、サスペンションメンバ本体１の支持状態を安定化できる。

また本体部１０のみを上下に貫通させてロアメンバ３に固定したので、取付け脚部全体を上下方向に貫通させてロアメンバに溶接固定する場合に比較してロアメンバ側の挙動の影響を受け難くなる。その結果、別部品を追加することなく操縦安定性の悪化やロードノイズの発生を防止できる。

なお、前記実施例では、前ブッシュ４ａの取付け部のみをバルク部材６で補強したが、後ブッシュ４ｂの取付け部についてもバルク部材で補強しても良い。

１ サスペンションメンバ本体
１ｄ 開口部
２ アッパメンバ
２ｆ′ アッパメンバの閉断面を形成する部分
３ ロアメンバ
４ ロアアーム
４ａ 前ブッシュ
４ｂ 後ブッシュ
６ バルク部材
６ａ 上横辺部
６ｂ 下横辺部
６ｃ 縦辺部
９ 取付け脚部
１１ｄ フランジ部（取付け脚部の一部）
１２ サイドメンバ（車体骨格部材）
１４ サスペンションメンバ
Ａ 閉断面

Claims (1)

1. アッパメンバとロアメンバとを中空状をなすように結合するとともに、車幅方向両側部に開口部を有するサスペンションメンバ本体の前記開口部近傍に、該サスペンションメンバ本体を車体骨格部材に支持させる取付け脚部を設け、前記開口部内にロアアームの前ブッシュ及び後ブッシュを車両上下方向に向けて挿入し、前記アッパメンバ及びロアメンバに固定する自動車用サスペンションメンバのロアアーム取付け構造において、
   前記サスペンションメンバ本体の前記開口部の近傍内に、上横辺部，下横辺部及び縦辺部からなる断面略凹形状のバルク部材を、前記アッパメンバとロアメンバとを橋渡しするように配設し、
   前記バルク部材の上横辺部と前記アッパメンバとで閉断面を形成し、
   該アッパメンバの閉断面を形成する部分に前記取付け脚部の少なくとも一部を溶接固定した
   ことを特徴とする自動車用サスペンションメンバのロアアーム取付け構造。

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